13缺氧与耐缺氧

缺氧与耐缺氧

【实验目的】

1. 通过复制各种缺氧的动物模型，掌握缺氧的分类、特点。

2. 观察缺氧时机体循环系统和呼吸系统的变化。

3. 了解中枢神经系统机能状态和外界温度对缺氧耐受性的影响。

【实验原理】

一、缺氧的定义

缺氧是临床多种疾病共有的病理过程，是许多疾病引起死亡的重要原因。大气中的氧通过呼吸进入肺泡，并弥散入血液，与血红蛋白相结合，由血液循环输送到全身，最后被组织、细胞摄取利用。其中任何一个环节发生障碍都能引起缺氧。当组织、细胞得不到充足的氧，或不能充分利用氧时，组织、细胞的代谢、功能和形态结构发生异常变化的病理过程称为缺氧。

二、缺氧的分类及其机制

缺氧可分为乏氧性缺氧、血液性缺氧、循环性缺氧和组织性缺氧四种类型，其原因和特点各不同。

1. 乏氧性缺氧（氧摄取障碍）：以动脉血氧分压降低为基本特征的缺氧，主要原因为吸入气动脉氧分压过低（海拔3000米以上的高原）、外呼吸功能障碍（肺组织病理改变）、静脉血流入动脉血（先天性心脏病）。

2. 血液性缺氧（血液携带氧或释放氧障碍）：由于血红蛋白质或量改变，以致血液携带氧的能力降低。主要原因为贫血、一氧化碳中毒和亚硝酸盐中毒。

3. 循环性缺氧（氧运输障碍）：因组织血液量减少引起的组织供氧不足。主要原因为组织缺血和组织淤血。

4. 组织性缺氧（氧利用障碍）：因细胞不能有效地利用氧而导致的缺氧。常见于中毒（氰化钾、叠氮钠等）引起的线粒体功能障碍。

【实验材料】

1. 动物：小白鼠42只，体重20g 左右

2. 试剂和药品：1%苯甲酸钠咖啡因注射液、0.1%复方冬眠灵注射液、5%氢氧化钠、5%亚硝酸钠、1%美兰、0.05%叠氮钠、苦味酸、甲酸、浓硫酸。

3. 装置和器材：125ml 缺氧瓶、一氧化碳发生器、搪瓷碗、注射器（1ml 、2ml ）、手术剪、手术镊、温度计、酒精灯、玻片、滴管、小天平或电子称、小玻璃缸或小白鼠笼子。

【实验方法】

（一）大气性缺氧及中枢机能状态和环境温度对缺氧耐受性影响

1. 取体重相近、性别相同的小白鼠两只，用苦味酸标记，区分为甲、乙鼠。

2. 甲鼠按0.1ml/10g体重剂量腹腔注射冬眠灵，10分钟后（待药效充分发挥）将其放入一缺氧瓶中，盖紧瓶塞，放入盛有0~4℃冷水的搪瓷碗中，开始记录实验开始时间。

3. 乙鼠按0.1m1/10g剂量腹腔注射苯甲酸钠咖啡因，5分钟后（待药效充分发挥）将其放入另一缺氧瓶中，盖紧瓶塞，放入盛有38℃-40℃热水的搪瓷碗中，记录实验开始时间。

4. 观察甲、乙两鼠的活动情况、呼吸状况（频率、深度、节律），准确记录其存活时间（从盖

紧瓶塞到小鼠死亡的时间）。

5. 尸解小鼠， 观察皮肤、内脏、血液颜色变化。

（二）血液性缺氧

1. 一氧化碳中毒

（1）取小白鼠一只，观察其一般状况及皮肤颜色后放入广口瓶内。

（2）在一氧化碳发生器的烧瓶内加入甲酸3ml 左右，在分液漏斗内加入浓硫酸2-3 m1，用酒精灯加热烧瓶，使分液漏斗内的浓硫酸缓慢滴下。浓硫酸可以与加热的甲酸脱水而产生一氧化碳，并经橡皮管进入广口瓶内。当小鼠剧烈抽搐时，熄灭灯火。记录实验开始及小白鼠死亡时间，观察瓶内小白鼠的行为、呼吸及肤色变化，

（3）小白鼠死亡后立即解剖，采集血液，滴于玻片上，加一滴5% NaOH，观察颜色变化。另外取一只正常小白鼠作对照，观察皮肤、粘膜颜色，处死然后采血，滴于玻片上，同样加一滴5% NaOH，观察颜色变化。该正常小白鼠也可以与本实验中的其他实验鼠作对比观察。

2. 亚硝酸盐中毒

（1）取体重相近、性别相同的小白鼠两只，用苦味酸标，区分为甲、乙鼠。

（2）甲鼠按0.1m1/10g剂量腹腔注射5%亚硝酸钠，记录注射时间并进行观察（观察内容同上），直到死亡，记录存活时间。

（3）乙鼠按0.1m1/10g剂量腹腔注射5%亚硝酸钠，同时以0.2m1/10g的剂量在腹腔的另一侧注射1%美兰，记录时间并进行观察。

（4）注射药物后，小白鼠可以放入广口瓶中观察，但是不要盖瓶塞，或者也可以放在小白鼠笼子中观察。

（三）组织性缺氧（叠氮钠中毒）

1. 取健康小鼠l 只，称重。观察其一般状况及肤色。

2. 按0.1-0.2 m1/10g剂量，腹腔注射0.05%叠氮钠溶液，观察并记录死亡时间。

3. 注射药物后，小白鼠可放入广口瓶中观察，但不要盖瓶塞，或可以放在小白鼠笼子中观察。

【实验结果】

将上述实验结果记录入下表：

组 别

冬眠灵，0-4℃

咖啡因，38℃- 40℃

亚硝酸钠

亚硝酸钠+美兰

一氧化碳中毒

氰化物中毒

正常对照 一般状况 呼吸 皮肤、内脏、血液颜色 存活时间

正常对照小鼠取血+NaOH后颜色的变化？

一氧化碳中毒小鼠取血+NaOH后颜色的变化？

【注意事项】

l. 小白鼠腹腔注射，宜从左下腹进针，避免伤及肝脏，也应注意勿将药液注入肠腔。

2. 注意强调两个缺氧瓶" 容积" 相等，即瓶子大小和瓶塞大小均要一致。

3. 缺氧瓶须密闭，盖紧瓶塞前先放入一小袋钠石灰(约 5g) ，以吸收小白鼠呼出的CO 2。

4. 复制CO 中毒模型时，通入CO 浓度不宜过高，注意控制浓硫酸的滴入速度，防止小白鼠迅速死亡，影响观察。

5. 小白鼠死后立即心脏取血，滴加NaOH 的量与血液的量相仿。

6. 叠氮钠为剧毒，用后要洗手。CO 为有毒气体，实验中通风要好，注意安全，实验结束后应妥善处理死亡动物。

【讨论思考】

1. 本次实验中所见到的缺氧模型各属于哪种类型？其发生机制如何？

2. 不同实验模型中小白鼠血液及皮肤颜色有何不同变化？为什么？

3. 从“中枢机能状态和环境温度对缺氧耐受性的影响”的实验中能得到什么结论？有何临床意义？